[发明专利]黑色矩阵用感光性树脂组合物、黑色矩阵、滤光片及显示器

说明书

技术领域

本发明是有关于一种感光性树脂组合物，且特别是有关于一种黑色矩阵用感光性树脂组合物。

背景技术

近年来，随着各式各样的液晶显示器技术蓬勃发展，而为了提高目前液晶显示器的对比度及显示品质，通常会于液晶显示器中的彩色滤光片的条纹(stripe)及点(dot)间隙中放置黑色矩阵(black matrix)。上述黑色矩阵可防止因画素间的漏光(light leakage)所引起的对比度(contrast ratio)下降及色纯度(color purity)下降等问题。

一般而言，黑色矩阵所使用的材料皆以含有铬或氧化铬等的蒸镀膜为主。然而，以上述蒸镀膜作为黑色矩阵的材料时，存在制造过程复杂且材料昂贵等缺点。为了解决此问题，先前提出有利用感光性树脂组合物透过光刻法(photo lithographic)的方式形成黑色矩阵的技术。

随着对于黑色矩阵的遮光性要求日益提高，其解决方法之一就是增加黑色颜料的使用量，藉此提高黑色矩阵的遮光性。举例而言，日本专利特开第2006-259716号公报揭示一种黑色矩阵用感光性树脂组合物，其包含高使用量的黑色颜料、碱可溶性树脂、光聚合引发剂、具有二官能基的反应性单体以及有机溶剂。值得注意的是，具有二官能基的反应性单体可改善化合物的间的反应，以形成精细的图案(fine pattern)。藉此，于感光性树脂组合物中，当以提升黑色颜料使用量的方式以增加遮光性的同时，尚可保持感光性树脂组合物的感度。

另外，日本专利特开第2008-268854号公报揭示一种黑色矩阵用的感光性树脂组合物。上述感光性树脂组合物包含具有羧酸基及具有不饱和基的碱可溶性树脂、具有乙烯性不饱和基的光聚合单体、光聚合引发剂及高使用量的黑色颜料。上述黑色矩阵用感光性树脂组合物中，藉由使用特定的碱可溶性树脂来改善高使用量黑色颜料的感光性树脂组合物的解析度。

虽然现有技术中提高了黑色颜料使用量的感光性树脂组合物能够增加遮光性，然而，上述已知的感光性树脂组合物仍有表面阻抗值低的问题。有鉴于此，仍需开发一种具有高表面阻抗值的黑色矩阵用感光性树脂组合物。

发明内容

发明提供一种具有高表面阻抗值的黑色矩阵用感光性树脂组合物以及其所形成的黑色矩阵。

本发明提供一种黑色矩阵用感光性树脂组合物，其包括碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)、光引发剂(C)、溶剂(D)、黑色颜料(E)、第一交联剂(F)以及无机粒子(G)。碱可溶性树脂(A)包括具有不饱和基的树脂(A-1)，其中具有不饱和基的树脂(A-1)是由混合物聚合而得，并且混合物包括具有至少两个环氧基的环氧化合物(a-1-1)与具有至少一个羧酸基及至少一个乙烯性不饱和基的化合物(a-1-2)。第一交联剂(F)包括第二交联剂(F-1)，其中第二交联剂(F-1)是由式(f-1)表示的酚醛清漆树脂与卤化环氧丙烷在碱金属氢氧化物的存在下反应而得。无机粒子(G)以第四族元素的氧化物、硅的氧化物或上述两者的组合为主要成分。

式(f-1)中，m表示0至7的整数。

在本发明的一实施例中，上述的具有至少两个环氧基的环氧化合物(a-1-1)包括式(a-1)所示的结构、式(a-2)所示的结构或上述两种结构，

式(a-1)中，R¹、R²、R³以及R⁴各自独立表示氢原子、卤素原子、碳数为1至5的烷基、碳数为1至5的烷氧基、碳数为6至12的芳基或碳数为6至12的芳烷基。

式(a-2)中，R⁵至R¹⁸各自独立表示氢原子、卤素原子、碳数为1至8的烷基或碳数为6至15的芳香基，n表示0至10的整数。

在本发明的一实施例中，其中基于碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份，具有乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量为15至180重量份，光引发剂(C)的使用量为5至60重量份，溶剂(D)的使用量为1000至5000重量份，黑色颜料(E)的使用量为100至800重量份，第一交联剂(F)的使用量为2至30重量份，无机粒子(G)的使用量为3至30重量份。

在本发明的一实施例中，其中基于碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份，第二交联剂(F-1)的使用量为2至20重量份。

本发明也提供一种黑色矩阵，其是使用上述的黑色矩阵用感光性树脂组合物而形成。